自考《網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)》課后答案（3）

　　作業(yè)：

　　1. 在信息處理系統(tǒng)中，客戶/服務(wù)器計(jì)算模式和對(duì)等模式有何區(qū)別：

　?、賹?duì)等模式中，各節(jié)點(diǎn)機(jī)處于平等地位，沒(méi)有主次之分。網(wǎng)上任一節(jié)點(diǎn)所擁有的資源都可作為網(wǎng)絡(luò)公用資源，可被其他節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)用戶共享。對(duì)等模式具有靈活的資源共享方式和均衡的通信方式，一般適合小型網(wǎng)絡(luò)。

　?、诳蛻?服務(wù)器模式，一些節(jié)點(diǎn)作為客戶機(jī)，另一些節(jié)點(diǎn)作為服務(wù)器機(jī)?？蛻?服務(wù)器模式是一種主從方式。采用這種模式，可高效地實(shí)現(xiàn)資源共享。同時(shí)它具有很好的可移植性，互操作性和規(guī)模的可伸縮性。

　　2. 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)模式：①客戶/服務(wù)器模式。特點(diǎn)：簡(jiǎn)化了基本操作系統(tǒng)，縮小了內(nèi)核，并容易增加新的API；提高了可靠性；適合分布式計(jì)算環(huán)境。②對(duì)象模式。特點(diǎn)：這種方法減少了在系統(tǒng)整個(gè)生存期中所做修改的影響。③對(duì)稱(chēng)多處理模式。特點(diǎn)：主要支持多處理機(jī)操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

　　3. 客戶/服務(wù)器計(jì)算模式中，客戶與服務(wù)器之間如何交互（工作過(guò)程）：P36

　?、倏蛻舴揭酝ǔ７绞桨l(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，由客戶機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)軟件把它裝配成請(qǐng)求包，再通過(guò)傳輸協(xié)議軟件把請(qǐng)求包發(fā)送給服務(wù)器方。

　　②服務(wù)器傳輸軟件收到請(qǐng)求包后，對(duì)其檢查，無(wú)誤后把它提交給服務(wù)器方的網(wǎng)絡(luò)軟件。

　?、鄯?wù)器網(wǎng)絡(luò)軟件根據(jù)請(qǐng)求包的請(qǐng)求，完成相應(yīng)的處理和服務(wù)，并將其結(jié)果裝配成響應(yīng)包，由傳輸協(xié)議軟件將其發(fā)送給客戶。

　　④由客戶的傳輸協(xié)議軟件把收到的響應(yīng)包轉(zhuǎn)交給客戶的網(wǎng)絡(luò)軟件，由網(wǎng)絡(luò)軟件作適當(dāng)處理后交給客戶。

　　客戶/服務(wù)器模式的優(yōu)點(diǎn)是：高效地實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源共享，具有很好的互操作性和軟件的可移植性，提高了系統(tǒng)的可靠性，適合分布式計(jì)算環(huán)境。

　　4. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，工作站操作系統(tǒng)包括的軟件：①重定向程序②傳輸協(xié)議軟件。服務(wù)器操作系統(tǒng)包括的軟件：①服務(wù)器操作系統(tǒng)的內(nèi)核程序②傳輸協(xié)議軟件③網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件④網(wǎng)絡(luò)安全管理軟件。

　　5. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)用戶有哪兩級(jí)接口：①操作命令接口。作用：用戶通過(guò)鍵盤(pán)或鼠標(biāo)鍵入或點(diǎn)擊各種操作命令來(lái)控制、操縱、管理和使用網(wǎng)絡(luò)。這種接口采用交互式。②編程接口。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供的一組系統(tǒng)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)還為用戶提供了一系列應(yīng)用程序接口。

　　6. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的命令接口應(yīng)為用戶提供哪些類(lèi)型的操作命令：①系統(tǒng)訪問(wèn)命令；②文件與目錄管理命令；③信息處理類(lèi)命令；④網(wǎng)絡(luò)通信類(lèi)命令；⑤打印輸出類(lèi)命令；⑥進(jìn)程控制類(lèi)命令；⑦Internet類(lèi)命令；⑧其它。

　　7. Shell程序的作用是什么：①作為Shell命令解釋程序。Shell接收、識(shí)別并執(zhí)行用戶鍵入的各種命令。②作為高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。什么是Shell過(guò)程：用shell編寫(xiě)的程序稱(chēng)為shell過(guò)程。如何建立和執(zhí)行Shell過(guò)程：建立shell過(guò)程的步驟同建立普通文本文件的方式相同，可利用編輯器（例如vi）進(jìn)行程序輸入和編輯加工。Shell過(guò)程的執(zhí)行可采用如下方法：①輸入重定向到shell過(guò)程，其一般形式為：$ sh<過(guò)程名 ②將shell過(guò)程改為可執(zhí)行文件，其一般形式為：$ chmod a + x 過(guò)程名 $ 過(guò)程名

　　8. 如何理解微內(nèi)核的概念：微內(nèi)核結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)，它體現(xiàn)了操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新思想，微內(nèi)核的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使操作系統(tǒng)的內(nèi)核盡可能小，使其他的所有操作系統(tǒng)服務(wù)一般都放在核外用戶級(jí)完成。采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)有何優(yōu)點(diǎn)：①靈活性。微內(nèi)核短小精干，僅提供最基本最必要的服務(wù)。②開(kāi)放性。操作系統(tǒng)除內(nèi)核以外的功能都可用服務(wù)器的形式建立在內(nèi)核之上，可以方便地設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、集成自己的新系統(tǒng)。③可擴(kuò)充性。加入和修改一個(gè)服務(wù)不需要停止系統(tǒng)和重新引導(dǎo)內(nèi)核，安裝、調(diào)試一個(gè)新系統(tǒng)很容易。

　　9. 什么叫進(jìn)程：進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行，該程序可與其它程序并發(fā)執(zhí)行。

　　為什么要引入進(jìn)程的概念：①順序程序的特點(diǎn)：具有封閉性和可再現(xiàn)性。但是，程序的順序執(zhí)行是低效的。②程序的并發(fā)執(zhí)行和資源共享。多道程序設(shè)計(jì)出現(xiàn)后，實(shí)現(xiàn)了程序的并發(fā)執(zhí)行和資源共享，提高了系統(tǒng)的效率和系統(tǒng)的資源利用率，但卻帶來(lái)了新的問(wèn)題。③程序的并發(fā)執(zhí)行的特點(diǎn)：破壞了程序的封閉性和可再現(xiàn)性，程序和機(jī)器執(zhí)行程序的活動(dòng)不再一一對(duì)應(yīng)，并發(fā)程序之間有可能存在相互制約關(guān)系。

　　并發(fā)程序的這些特性：獨(dú)立性、并發(fā)性、動(dòng)態(tài)性和相互制約性，反映了并發(fā)程序的本質(zhì)，程序的概念已不能反映程序并發(fā)找執(zhí)行的實(shí)質(zhì)，因此，人們引進(jìn)了進(jìn)程的概念。

　　10. 進(jìn)程由哪幾部分組成：①程序。作用：描述進(jìn)程要完成的功能。②數(shù)據(jù)集合。作用：程序在執(zhí)行時(shí)所需要的數(shù)據(jù)和工作區(qū)。③程序控制塊。作用：包含進(jìn)程的描述信息和控制信息。它是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。

　　11. 進(jìn)程的基本調(diào)度狀態(tài)有哪些：①運(yùn)行②就緒③阻塞。進(jìn)程調(diào)度程序從處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程中選擇一個(gè)投入運(yùn)行。運(yùn)行進(jìn)程因等待某一事件而進(jìn)入阻塞，因時(shí)間片到達(dá)而回到就緒。處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程當(dāng)所等待的事件發(fā)生時(shí)，便進(jìn)入就緒狀態(tài)。P50

　　12. 簡(jiǎn)述常用的進(jìn)程調(diào)度算法：①靜態(tài)優(yōu)先級(jí)算法：系統(tǒng)在調(diào)度進(jìn)程時(shí)按優(yōu)先級(jí)從高到低進(jìn)行調(diào)度，在進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中優(yōu)先級(jí)不再動(dòng)態(tài)地改變。②動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)算法：系統(tǒng)在調(diào)度進(jìn)程時(shí)按優(yōu)先級(jí)從高到低進(jìn)行調(diào)度，在進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中能按變化情況對(duì)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。③時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法：系統(tǒng)把所有就緒進(jìn)程按先來(lái)先服務(wù)規(guī)則排成一個(gè)隊(duì)列，就緒隊(duì)列中的所有進(jìn)程，可以依次輪流獲得一個(gè)時(shí)間片的處理時(shí)間，然后系統(tǒng)又回到隊(duì)列的開(kāi)始部分，如此不斷循環(huán)。

　　13. 什么叫原語(yǔ)：原語(yǔ)是由若干機(jī)器指令構(gòu)成的并用于完成特定功能的一段程序，而這些程序在執(zhí)行期間是不可分割的。有哪些進(jìn)程控制原語(yǔ)：①創(chuàng)建原語(yǔ)②撤銷(xiāo)原語(yǔ)③掛起原語(yǔ)④激活原語(yǔ)⑤阻塞原語(yǔ)⑥喚醒原語(yǔ)。

　　14. 什么叫線程：“進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)可執(zhí)行單元”、“進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)可調(diào)度的實(shí)體”。為什么要引入線程的概念：在引入線程概念之前，僅用進(jìn)程的概念。在進(jìn)程的調(diào)度過(guò)程中，由于經(jīng)常要進(jìn)行進(jìn)程的切換，在切換時(shí)，既要保留現(xiàn)運(yùn)行進(jìn)程的運(yùn)行環(huán)境，又要設(shè)置新選中的進(jìn)程的運(yùn)行環(huán)境，為此要花費(fèi)不少處理機(jī)的時(shí)間和主存的空間。因此，把進(jìn)程作為系統(tǒng)調(diào)度的基本單位要付出較大的時(shí)空開(kāi)銷(xiāo)，從而也限制了系統(tǒng)中進(jìn)程的數(shù)量和進(jìn)程的切換頻率。另一方面，為了提高系統(tǒng)的并行能力，把并行粒度進(jìn)一步減小，在進(jìn)程的內(nèi)部引入線程，線程作為系統(tǒng)的調(diào)度單位，而進(jìn)程作為系統(tǒng)的資源分配單位。這樣，對(duì)擁有資源的基本單位不再頻繁切換，而對(duì)調(diào)度的基本單位又不增加時(shí)空開(kāi)銷(xiāo)。引進(jìn)線程的好處是：①減少了系統(tǒng)的時(shí)空開(kāi)銷(xiāo)。②增強(qiáng)了系統(tǒng)的并行能力。

　　15. 存儲(chǔ)管理研究哪些內(nèi)容：①地址再定位問(wèn)題②存儲(chǔ)空間的分配③存儲(chǔ)的保護(hù)問(wèn)題④存儲(chǔ)擴(kuò)充問(wèn)題。

　　16. 為什么要引入虛擬存儲(chǔ)器的概念：在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，主存的容量有一定的限制，不可能太大滿足各種用戶的需要，而在技術(shù)上輔助存儲(chǔ)器卻可以做得相當(dāng)大。為了給大作業(yè)提供方便，使它們不再承擔(dān)對(duì)主存和輔存的具體分配和管理工作，而由操作系統(tǒng)把主存和輔存統(tǒng)一管理起來(lái)。虛存的最大容量由什么決定：虛存實(shí)際上就是作業(yè)地址空間，作業(yè)地址空間的大小取決于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的地址機(jī)構(gòu)。因此，虛存的最大容量取決于地址寄存器的位數(shù)。例如地址寄存器的位數(shù)為32位時(shí)，其虛存的最大容量可達(dá)4GB.

　　17. 什么叫聯(lián)想儲(chǔ)存器：在分頁(yè)和請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，為了加速查表過(guò)程，采用一組高速硬件寄存器，這些寄存器連同管理它們的硬件構(gòu)成了一個(gè)容量較小的存儲(chǔ)器，稱(chēng)為聯(lián)想存儲(chǔ)器，也叫快表。

　　試說(shuō)明利用聯(lián)想存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)地址變換的過(guò)程：聯(lián)想存儲(chǔ)器具有快速并行查詢能力。例如CPU給出有效地址為（P，W），它把頁(yè)號(hào)P送入輸入寄存器，隨后立即和聯(lián)想存儲(chǔ)器各單元的頁(yè)號(hào)進(jìn)行比較，如與某個(gè)單元中頁(yè)號(hào)相匹配，則把該單元中的塊號(hào)B送入輸出寄存器。這樣，就可以用（B，W）訪問(wèn)相應(yīng)的主存單元。（P為頁(yè)號(hào)，W為頁(yè)內(nèi)地址；B為塊號(hào)）。

　　18. 請(qǐng)求分頁(yè)與分頁(yè)存儲(chǔ)管理有何不同：請(qǐng)求分頁(yè)是在分頁(yè)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。它們之間的根本區(qū)別在于是否將一作業(yè)的全部地址空間同時(shí)裝入主存。請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理不要求將作業(yè)全部地址空間同時(shí)裝入主存?；谶@一點(diǎn)，請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理可以提供虛存，而分頁(yè)存儲(chǔ)管理卻不能提供虛存。缺頁(yè)中斷是如何發(fā)生：由于一個(gè)作業(yè)的地址空間不同時(shí)全部裝入主存，在作業(yè)執(zhí)行過(guò)程中，當(dāng)所需頁(yè)面不在主存時(shí)，便引起缺頁(yè)中斷。缺頁(yè)中斷發(fā)生后如何處理：缺頁(yè)不斷發(fā)生后，轉(zhuǎn)中斷處理程序。中斷處理程序的主要工作是將所需的頁(yè)面調(diào)入主存。當(dāng)主存無(wú)空閑塊時(shí)，按系統(tǒng)采用的頁(yè)面置換算法將某頁(yè)淘汰，然后裝入所需頁(yè)面。裝入后修改頁(yè)面變換表。

　　19. 試給出幾種頁(yè)面置換算法，并比較其優(yōu)缺點(diǎn)。①先進(jìn)先出算法（FIFO）：這種算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，這種算法只是在對(duì)線性順序訪問(wèn)地址空間的情況下才是最理想，否則效率不高。②最近最久未用算法（LRU）：這種算法能比較普遍地適用于各種類(lèi)型的程序，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難，因?yàn)橐獙?duì)先前的訪問(wèn)的歷史時(shí)時(shí)加以記錄和更新。③LRU近似算法：這種算法比較簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，其缺點(diǎn)是周期T的大小不易確定。

　　20. 什么是文件邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)：邏輯結(jié)構(gòu)：指一個(gè)文件在用戶面前所呈現(xiàn)的形式。物理結(jié)構(gòu)：指文件在文件存儲(chǔ)器上的存儲(chǔ)形式。它們各有哪幾種結(jié)構(gòu)形式：邏輯結(jié)構(gòu)有兩種形式：①記錄式文件。②無(wú)結(jié)構(gòu)的流式文件。物理結(jié)構(gòu)：①連續(xù)結(jié)構(gòu)②串聯(lián)結(jié)構(gòu)③索引結(jié)構(gòu)。

　　21. 畫(huà)圖說(shuō)明串聯(lián)、連續(xù)、索引結(jié)構(gòu)文件的形式（P64），并說(shuō)明用直接存取法它們的不同效果：采用直接存取法，則索引文件效率最高，連續(xù)文件效率居中，串聯(lián)文件效率最低。

　　22. 文件目錄的作用：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的文件種類(lèi)繁多，數(shù)量龐大，為了使用戶方便地找到所需的文件，需要在系統(tǒng)中建立一個(gè)目錄機(jī)構(gòu)。一個(gè)文件目錄項(xiàng)應(yīng)包括哪些信息：①文件的標(biāo)識(shí)信息（文件名）②文件的結(jié)構(gòu)信息③文